Dubbele integraal

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 316

Dubbele integraal

Hallo,

Ik ben bezig met het oplossen van dubbele integralen m.b.v. iteratie (opsplitsen in enkele integralen).

Ik kom vast te zitten bij de volgende oefening:

Bereken
\(\iint_T (x-3y) \textrm{d}A\)
waar T een driehoek is met knooppunten (0,0);(a,0);(0,b).

Om te beginnen splits ik hem op:
\(\int \textrm{d}x \int (x-3y) \textrm{d}y\)
Maar nu zit ik direct al vast. Ik begrijp namelijk niet hoe ik de integratiegrenzen van de integralen moet bepalen. Ik heb voorheen dubbele integralen opgelost waar het domein een vierkant was (bijv. \(0 \leq x \leq a\) en \(0 \leq y \leq b\)). De integratiegrenzen zijn dan simpelweg van 0 tot a en van 0 tot b voor de twee enkele integralen.

Maar ik begrijp niet hoe ik bij dit domein de grenzen kan bepalen. Ik hoop dat iemand me op weg kan helpen en misschien een algemene manier kan vertellen om integratiegrenzen te bepalen.

Alvast bedankt!

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Dubbele integraal

Je hebt de keuze om x vast te laten lopen (van ... tot ...?) en dan voor elke x, y laten lopen van ... tot ...; deze laatste grenzen zullen afhankelijk zijn van x. Kan je een vergelijking opstellen van de rechte die de schuine zijde omvat? Omgekeerd kan ook: vaste grenzen voor y, variabele grenzen voor x. Zie hier voor voorbeelden en extra uitleg.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 316

Re: Dubbele integraal

Die x laat ik dan vastlopen van 0 tot a lijkt me. Dus de eerste integraal wordt dan
\(\int_0^a \textrm{d}x\)
.

Ik zou inderdaad ook y vast kunnen laten lopen, want de integrand is in beide gevallen van dezelfde moeilijkheidsgraad zeg maar.

En voor die tweede moet ik dus eigenlijk een functie y(x) vinden waarvan die driehoek de oppervlakte eronder is, om het even simpel te zeggen? Voor de ondergrens kan ik denk ik sowieso al 0 nemen, omdat de driehoek 'begint' in de oorsprong.

De schuine zijde van deze driehoek wordt dan volgens mij beschreven door
\(y(x) = b-\frac{b}{a}x\)
met
\(0 \leq x \leq a\)
.

De tweede integraal wordt dan:
\(\int_0^{b-\frac{b}{a}x} (x-3y)\textrm{d}y\)
. Klopt dit?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Dubbele integraal

Inderdaad, maar dat is dus wel de 'binnenste integraal', de volgorde is nu belangrijk. Je integreert bij deze keuze van volgorde eerst naar y (met deze variabele grenzen) en vervolgens nog naar x (met de vaste grenzen). Als oefening kan het nuttig zijn ook de grenzen proberen op te stellen voor de andere keuze van volgorde; ter controle zou je moeten vinden dat beide manieren dezelfde uitkomst geven.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 316

Re: Dubbele integraal

Inderdaad, maar dat is dus wel de 'binnenste integraal', de volgorde is nu belangrijk. Je integreert bij deze keuze van volgorde eerst naar y (met deze variabele grenzen) en vervolgens nog naar x (met de vaste grenzen). Als oefening kan het nuttig zijn ook de grenzen proberen op te stellen voor de andere keuze van volgorde; ter controle zou je moeten vinden dat beide manieren dezelfde uitkomst geven.
Ok, ik heb hem in de gaten. Bedankt!

Berichten: 316

Re: Dubbele integraal

Even een vraagje nog. Moet je dus altijd voor de x of y die je niet vastzet (dus de binnenste integraal) een functie bedenken die het domein 'beschrijft', of hoe moet ik dit zien?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Dubbele integraal

Ik zou het omgekeerd zien: je moet niets 'bedenken', het domein wordt net gevormd ('begrensd') door een aantal grafieken van functies. In het eenvoudige geval van horizontale en verticale lijnen, heb je constante grenzen. In het algemeen is je gebied waarover je integreert begrensd door grafieken van een aantal functies; die voorschriften duiken dan op in de grenzen.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 316

Re: Dubbele integraal

Ik zou het omgekeerd zien: je moet niets 'bedenken', het domein wordt net gevormd ('begrensd') door een aantal grafieken van functies. In het eenvoudige geval van horizontale en verticale lijnen, heb je constante grenzen. In het algemeen is je gebied waarover je integreert begrensd door grafieken van een aantal functies; die voorschriften duiken dan op in de grenzen.
Ok, duidelijk. Bedankt voor de hulp. ;)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Dubbele integraal

Graag gedaan, succes ermee.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer